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白皮书 | ASM针对SiP系统级封装的解决方案（中）
发布于:2022-03-23 09:44:31
上一篇我们讨论了SIPLACE在SiP应用中的高速及高精度能力，本篇我们来讨论SIPLACE如何应对极小元件以及裸芯片的贴装。
小元件贴装能力
SiP应用对于小元件的贴装能力要求是所有的SMT工艺中最高的。在英制01005大量使用的基础上，公制0201已经开始逐步导入。SIPLACE TX micron搭载的CP20M3贴装头不仅标配公制0201的贴装能力，并且可以全速贴装。背后的支撑除了高精度，还有一整套独到的贴装工艺。SIPLACE的X智能供料器基于其全闭环的精确控制，为小元件的贴装提供了供料保障。值得一提的是，任何标准的SIPLACE 8mm X供料器均有供应01005的能力。
而随着公制0201的逐步引入以及01005的包装趋势，4mm宽的供料器需求正在逐步增加。继承了SIPLACE X智能供料器的所有优点，SIPLACE 4mm X 供料器业已经过大量验证，即使料带只有4mm宽度，也可以接料以及通过接料传感器进行接料管控及精确追溯等。
裸芯片贴装能力
裸芯片的贴装是SiP区别于传统SMT的最主要制程之一。是否具备裸芯片的高速高质量贴装能力是机台是否具备SiP生产能力的重要标志。
SIPLACE TX micron具有完备的裸芯片贴装能力，分别体现在：
(1)供/取料
真空供料器可以确保连续供料时的裸芯片在料袋里的稳定性。
非接触式取料可以最大程度减少取料时对易碎裸芯片的压力施加。
取料前可以通过光学检查，过滤已经破裂的裸芯片。
(2)识别/处理
倒装芯片被普遍采用在SiP的应用中，而随着铜柱工艺的使用越来越趋势化，对传统元件影像识别能力带来了不小的挑战。基于铜柱工艺可以制作非常小的凸块，理论上直径可以小至25微米，这需要非常高解析度的元件相机。而传统的红光元件相机，往往也不能很好的区别铜柱上的镀锡层及其背景。
CP20M3贴装头配备的数字蓝光相机，可以很好的形成铜柱及背景的对比度，其可识别的最小凸块直径可以小至25微米，最小凸块步距可以小至50微米。
而该元件相机的功能不仅仅局限于元件中心的确定，对于元件本身的质量也可以进行把关。除了对SMD元件的各种不良，诸如翻面，侧立，氧化，缺球等有着高质量的识别率之外，也可以识别出裸芯片的崩裂。
Dipping是SiP常用的工艺之一。SIPLACE LDU 2X可以提供厚度非常精确的助焊剂层以供蘸取。对于NPI阶段的助焊剂厚度设置，可以通过在一个Cavity里设置多层厚度甚至自动厚度调整来实现。
在实际量产中，为了避免助焊剂余量不足以及减少人为的干预，可以自动进行助焊剂添加。
而对于助焊剂蘸取的质量，元件相机也可以进行判断，哪怕是透明的助焊剂，也可以识别出来。
(3)贴装
区别于传统的SMD贴装，裸芯片的贴装对于贴装压力的要求极高。TX micron搭载的CP20M3贴装头可以实现程序可控的精准压力贴装，并基于此衍生出业内独到的贴装高度自适应功能。
随着第二代甚至第三代半导体材料的大量使用，裸芯片的易碎性要求贴装设备具有更小更精确的贴装压力。CP20M3可以提供程序可控的低至0.5N的贴装压力。
而对于非常薄的裸芯片，CP20M3甚至可以提供接近于0N的“非接触式”贴装。
而对于贴装过程中可能产生的异常，如异常翘曲导致的贴装高度的突然大幅变化，TX micron会触发自适应的动作，如使用PCB相机检测贴装后的元件，自动调整贴装曲线等。
未完待续
